FR3052805A1 - IMPROVED MONOBLOC AUBING DISK, ROTATING PART OF A TURBOMACHINE COMPRISING SUCH A DISK AND ASSOCIATED TURBOMACHINE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un disque aubagé monobloc (5) d'une turbomachine (1), notamment d'une partie tournante (2, 3) de ladite turbomachine (1), comprenant : - un moyeu (10), ledit moyeu (10) comprenant une jante (12), - une série d'aubes (20) s'étendant depuis la jante (12) du moyeu (10) et formées intégralement et en une seule pièce avec le moyeu (10), chaque aube (20) présentant un pied d'aube (22) s'étendant à proximité de la jante (12), au moins deux passages traversants (30) étant formés dans la jante (12) du moyeu (10) au niveau de chaque pied d'aube (22) afin de contrôler une direction des contraintes dans le moyeu (10).The invention relates to a one-piece bladed disc (5) of a turbomachine (1), in particular a rotating part (2, 3) of said turbomachine (1), comprising: - a hub (10), said hub (10); ) comprising a rim (12), - a series of blades (20) extending from the rim (12) of the hub (10) and formed integrally and in one piece with the hub (10), each blade (20). ) having a blade root (22) extending close to the rim (12), at least two through-passages (30) being formed in the rim (12) of the hub (10) at each foot of blade (22) for controlling a direction of the stresses in the hub (10).
Description
Disque aubagé monobloc amélioré, partie tournante d’une turbomachine comprenant un tel disque et turbomachine associéeImproved monobloc blisk, rotating part of a turbomachine comprising such a disc and associated turbomachine
DOMAINE DE L’INVENTION L’invention concerne de manière générale les moteurs à turbine à gaz, et plus particulièrement les disques aubagés monoblocs mis en œuvre dans de tels moteurs.FIELD OF THE INVENTION The invention relates generally to gas turbine engines, and more particularly to bladed disks used in such engines.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUEBACKGROUND
Un exemple de turbomachine a été illustré en figure 5.An example of a turbomachine has been illustrated in FIG.
Une turbomachine 1 comporte typiquement une nacelle qui forme une ouverture pour l’admission d’un flux déterminé d’air vers le moteur proprement dit. Conventionnellement, les gaz s’écoulent d’amont en aval à travers la turbomachine. Généralement, la turbomachine comprend une ou plusieurs sections de compression 2 de l’air admis dans le moteur (généralement une section basse pression et une section haute pression). L’air ainsi comprimé est admis dans la chambre de combustion 3 et mélangé avec du carburant avant d’y être brûlé.A turbomachine 1 typically comprises a nacelle which forms an opening for the admission of a given flow of air to the engine itself. Conventionally, the gases flow from upstream to downstream through the turbomachine. Generally, the turbomachine comprises one or more compression sections 2 of the air admitted into the engine (generally a low pressure section and a high pressure section). The compressed air is admitted into the combustion chamber 3 and mixed with fuel before being burned.
Les gaz de combustion chauds issus de cette combustion sont ensuite détendus dans différents étages de turbine 4. Une première détente est faite dans un étage à haute pression immédiatement en aval de la chambre de combustion 3 et qui reçoit les gaz à la température la plus élevée. Les gaz sont détendus à nouveau en étant guidés à travers les étages de turbine dits à basse pression.The hot combustion gases resulting from this combustion are then expanded in different turbine stages 4. A first expansion is made in a high pressure stage immediately downstream of the combustion chamber 3 and which receives the gases at the highest temperature . The gases are expanded again by being guided through so-called low pressure turbine stages.
Un compresseur comprend un ou plusieurs disques tournants (rotor), aubagés ou non et une ou plusieurs roues à aubes fixes (étages redresseur). Une turbine comprend quant à elle un ou plusieurs disques tournants (rotor), aubagés ou non, et une ou plusieurs roues à aubes fixes (étages distributeurs).A compressor comprises one or more rotating disks (rotor), bladed or not, and one or more fixed vane wheels (rectifier stages). A turbine comprises one or more rotating disks (rotor), bladed or not, and one or more fixed vane wheels (distributor stages).
Les disques tournants comprennent généralement une jante dans laquelle sont formées des rainures périphériques où sont emboîtées des aubes. En variante, les disques tournants peuvent être réalisés d'une seule pièce avec les aubes, qui sont alors usinées dans la jante des disques (les disques de ce type étant appelés disques aubagés monoblocs - DAM).Rotating discs generally comprise a rim in which are formed peripheral grooves where are nested blades. Alternatively, the rotating discs can be made in one piece with the blades, which are then machined in the rim of the discs (the discs of this type are called monobloc bladed disks - DAM).
Un disque aubagé monobloc présente de nombreux avantages par rapport aux disques à aubes rapportées. Néanmoins, la technologie DAM présente aussi certains désavantages, dont notamment le risque de propagation de fissure qui conduit à un évènement catastrophique dans le moteur.A one-bladed blisk has many advantages over the bladed discs. However, the DAM technology also has some disadvantages, including the risk of crack propagation that leads to a catastrophic event in the engine.
En effet, les aubes d’un disque tournant sont sujettes à des environnements contenant des particules (sable, poussière, glace, etc.). Lors du fonctionnement de la turbomachine, ces particules génèrent des chocs sur les aubes pouvant aller jusqu’à l’initiation de criques ou de fissures. Lorsque ces criques ou fissures se forment au niveau du pied de l’aube (c’est à dire à proximité du moyeu du disque), elles risquent de se propager dans le moyeu du disque en raison du champ de contraintes principales maximales existant sous l’aube, qui est tangentiel (voir figure 1). Le disque risque donc de casser, générant ainsi des débris à haute énergie qui ne sont pas contenus dans le moteur.Indeed, the blades of a rotating disk are subject to environments containing particles (sand, dust, ice, etc.). During operation of the turbomachine, these particles generate shocks on the blades up to the initiation of cracks or cracks. When these cracks or fissures are formed at the root of the blade (ie near the hub of the disc), they may spread in the hub of the disk because of the maximum field of maximum stresses existing under the dawn, which is tangential (see Figure 1). The disc may break, generating high energy debris that is not contained in the engine.
La difficulté pour bloquer la propagation des fissures vers le moyeu du disque réside dans le fait que des modifications géométriques superficielles apportées à l’aube ou au disque ne sont pas suffisantes pour modifier le champ de contraintes principales maximales en pied d’aube. En effet, des modifications très importantes de la forme de l’aube et du disque seraient nécessaires. Ce type de modifications impacte fortement les performances de la machine.The difficulty in blocking the propagation of cracks towards the disk hub lies in the fact that superficial geometrical modifications made to the blade or to the disk are not sufficient to modify the field of maximum main stresses at the root of the blade. Indeed, very important modifications of the shape of the dawn and the disk would be necessary. This type of modification has a strong impact on the machine's performance.
On a donc proposé dans le document US 2007/027123 de surveiller les mouvements, vibrations et pliages d’une aube de turbine afin de déterminer l’évolution d’une fissure formée dans l’aube et d’en déduire une durée de vie restante pour cette aube. Dans ce document, il est donc question d’optimiser l’utilisation d’une aube malgré la présence d’une fissure. La solution proposée ne permet cependant pas d’éviter que la fissure ne se propage dans le disque.It has therefore been proposed in US 2007/027123 to monitor the movements, vibrations and bends of a turbine blade in order to determine the evolution of a crack formed in the blade and to deduce a remaining life time. for this dawn. In this document, it is therefore a question of optimizing the use of a blade despite the presence of a crack. The proposed solution, however, does not prevent the crack from spreading in the disc.
Les documents CN 102252147 et JPS5641094 quant à eux décrivent des méthodes de réparation de fissures dans des objets, dans lesquelles on perce les objets au niveau des extrémités des fissures avant de souder ou d’apporter une matière de réparation. Ces méthodes ne sont cependant pas applicables aux disques aubagés monoblocs dans la mesure où elles auraient pour conséquence de modifier de manière inadmissible le comportement mécanique du disque.The documents CN 102252147 and JPS5641094 themselves describe methods of repairing cracks in objects, in which the objects are pierced at the ends of the cracks before welding or providing a repair material. These methods, however, are not applicable to monobloc bladed discs as they would inadmissibly modify the mechanical behavior of the disc.
RESUME DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION
Un objectif de l’invention est donc de proposer une solution permettant de limiter les risques d’endommagement du moyeu d’un disque aubagé monobloc d’une turbomachine, en particulier d’une turbine ou d’un compresseur, résultant de la propagation d’une fissure, sans pour autant modifier la géométrie des aubes de ce disque aubagé monobloc ni impacter négativement les performances de la turbomachine.An object of the invention is therefore to propose a solution for limiting the risk of damage to the hub of a blisk of a turbomachine, in particular a turbine or a compressor, resulting from the propagation of a turbine engine. a crack, without modifying the geometry of the blades of this blisk oneblock nor negatively impact the performance of the turbomachine.
Pour cela, l’invention propose un disque aubagé monobloc d’une turbomachine, notamment d’une partie tournante de ladite turbomachine, comprenant : - un moyeu, ledit moyeu comprenant une jante, - une série d’aubes s’étendant depuis la jante du moyeu et formées intégralement et en une seule pièce avec le moyeu, chaque aube présentant un pied d’aube s’étendant à proximité de la jante, le disque aubagé monobloc étant caractérisé en ce que, au niveau de chaque pied d’aube, au moins deux passages traversants sont formés dans la jante du moyeu afin de contrôler une direction des contraintes dans le moyeu.For this, the invention proposes a monobloc blisk of a turbomachine, in particular a rotating part of said turbomachine, comprising: - a hub, said hub comprising a rim, - a series of blades extending from the rim of the hub and formed integrally and in one piece with the hub, each blade having a blade root extending close to the rim, the monobloc blisk being characterized in that, at each blade root, at least two through-passages are formed in the rim of the hub to control a direction of stress in the hub.
Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du disque aubagé monobloc sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - les passages traversants sont des perçages présentant une section circulaire, - chaque aube présente un rayon de raccordement donné au niveau de son pied, une largeur maximale de chaque passage traversant étant égale à la moitié dudit rayon de raccordement, - le moyeu est sensiblement symétrique de révolution autour d’un axe longitudinal, la jante présentant une épaisseur donnée suivant une direction radiale à l’axe longitudinal, et dans lequel une largeur maximale de chaque passage traversant est égale à la moitié d’une épaisseur minimale de la jante, - le moyeu est sensiblement symétrique de révolution autour d’un axe longitudinal et chaque passage traversant est de forme cylindrique, une génératrice de la forme cylindrique de chaque passage traversant définissant un axe d’extension du passage traversant, l’axe d’extension de chaque passage traversant formant un angle non nul avec l’axe longitudinal, - une surface radialement externe de la jante définit une veine d’écoulement d’un fluide dans la turbomachine, l’axe d’extension de chaque passage traversant étant sensiblement parallèle à une tangente moyenne à la surface radialement externe de la jante, - chaque aube s’étend suivant une direction définissant un axe de calage au niveau de son pied, un angle entre l’axe de calage et l’axe longitudinal définissant un angle de calage de l’aube, et l’axe d’extension de chaque passage traversant est sensiblement parallèle à l’axe de calage de l’aube associée, et/ou - chaque passage traversant est de forme cylindrique, une génératrice de la forme cylindrique de chaque passage traversant définissant un axe d’extension du passage traversant, et dans lequel les génératrices des passages traversants sont sensiblement parallèles.Some preferred but non-limiting characteristics of the blisk are as follows, taken individually or in combination: the through passages are bores having a circular section, each blade has a given connection radius at the level of its foot, a maximum width each passing passage being equal to half of said connecting radius, the hub is substantially symmetrical about a longitudinal axis, the rim having a given thickness in a direction radial to the longitudinal axis, and in which a width maximum of each through passage is equal to half of a minimum thickness of the rim, - the hub is substantially symmetrical in revolution about a longitudinal axis and each through passage is of cylindrical shape, a generatrix of the cylindrical shape of each through passage defining an axis of extension of the passage rsant, the axis of extension of each through passage forming a non-zero angle with the longitudinal axis, - a radially outer surface of the rim defines a flow vein of a fluid in the turbomachine, the axis of extension of each through passage being substantially parallel to an average tangent to the radially outer surface of the rim, each vane extends in a direction defining a wedge axis at its foot, an angle between the wedge axis and the longitudinal axis defining a wedge angle of the blade, and the extension axis of each through passage is substantially parallel to the associated blade axis of the blade, and / or - each through passage is of shape cylindrical, a generatrix of the cylindrical shape of each through passage defining an axis of extension of the through passage, and wherein the generatrices of the through passages are substantially parallel.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose également une partie tournante d’une turbomachine, notamment une turbine ou un compresseur, comprenant un disque aubagé monobloc comme décrit ci-dessus, ainsi qu’une turbomachine comprenant une telle partie tournante.According to a second aspect, the invention also proposes a rotating part of a turbomachine, in particular a turbine or a compressor, comprising a monobloc blisk as described above, as well as a turbomachine comprising such a rotating part.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features, objects and advantages of the present invention will appear better on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of non-limiting examples and in which:
La figure 1 illustre un pied d’aube d’un disque aubagé monobloc conforme à l’invention, sur lequel a été illustré le champ de contraintes principales maximales induit par les chargements mécaniques et thermiques que subit le disque aubagé monobloc au niveau du pied de l’aube ainsi que la propagation d’une fissure initiée en pied d’aube,FIG. 1 illustrates a blade root of a monoblock bladed disk in accordance with the invention, on which has been illustrated the field of maximum principal stresses induced by the mechanical and thermal loadings experienced by the blisk on the foot of dawn as well as the propagation of a crack initiated at the base of the blade,
La figure 2 est une vue partielle d’un exemple de réalisation d’un disque aubagé monobloc conforme à l’art antérieur,FIG. 2 is a partial view of an exemplary embodiment of a monobloc blisk in accordance with the prior art,
La figure 3 est une vue en coupe d’une partie d’un disque aubagé monobloc conforme à l’invention sur laquelle sont visibles une partie de la jante et le pied d’une aube,FIG. 3 is a sectional view of part of a monoblock bladed disk according to the invention on which are visible a part of the rim and the foot of a blade,
La figure 4 est une vue détaillée du pied d’aube et de la jante de la figure 3 sur laquelle a été illustré le champ de contraintes principales maximales induit par les chargements mécaniques et thermiques que subit le disque aubagé monobloc au niveau du pied de l’aube ainsi que la propagation d’une fissure initiée en pied d’aube,FIG. 4 is a detailed view of the blade root and the rim of FIG. 3 on which has been illustrated the field of maximum principal stresses induced by the mechanical and thermal loadings experienced by the blisk on the foot of the blade. dawn as well as the propagation of a crack initiated at the base of the blade,
La figure 5 est un exemple de turbomachine comprenant des parties tournantes pouvant comprendre un disque aubagé monobloc conforme à l’invention.FIG. 5 is an example of a turbomachine comprising rotating parts that can comprise a blisk in accordance with the invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D’UN MODE DE REALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
Un disque aubagé monobloc 5 d’une turbomachine comprend, de manière connue en soi, un moyeu 10 de forme sensiblement symétrique de révolution autour d’un axe longitudinal X et une pluralité d’aubes 20 s’étendant radialement depuis le moyeu 10 et formées intégralement et en une seule pièce avec ledit moyeu 10. En utilisation, l’axe longitudinal X du moyeu 10 est confondu avec l’axe d’extension de la turbomachine.A bladed disk 5 of a turbomachine comprises, in a manner known per se, a hub 10 of substantially symmetrical shape around a longitudinal axis X and a plurality of blades 20 extending radially from the hub 10 and formed integrally and in one piece with said hub 10. In use, the longitudinal axis X of the hub 10 coincides with the axis of extension of the turbomachine.
Le moyeu 10 comprend une jante 12, de laquelle s’étendent les aubes 20 et dont une surface 14 radialement externe délimite intérieurement la veine d’écoulement dans le corps primaire de la turbomachine. Il présente en outre une face amont 16 et une face aval 18, s’étendant sensiblement perpendiculairement à l’axe longitudinal X. Ici, l’amont et l'aval sont définis dans le sens d’écoulement du fluide dans la turbomachine comprenant le moyeu 10.The hub 10 comprises a rim 12, from which the blades 20 extend and of which a radially outer surface 14 delimits internally the flow channel in the primary body of the turbomachine. It furthermore has an upstream face 16 and a downstream face 18, extending substantially perpendicularly to the longitudinal axis X. Here, the upstream and the downstream are defined in the direction of flow of the fluid in the turbomachine comprising the hub 10.
Par ailleurs, chaque aube 20 présente un pied d’aube 22, qui est connecté à la jante 12, et une tête d’aube 24, opposée au pied d’aube 2.Furthermore, each blade 20 has a blade root 22, which is connected to the rim 12, and a blade head 24, opposite to the blade root 2.
Afin de limiter les risques d’endommagement du moyeu 10 en cas de propagation d’une fissure F (ou d’une crique), notamment d’une fissure F (ou crique) formée au niveau du pied 22 de l’une des aubes 20, au moins deux passages traversants 30 (Fig. 3) sont formés dans la jante 12 du moyeu 10 au niveau de chaque pied d’aube 20. Ces passages traversants 30 permettent en effet de contrôler la direction des contraintes dans le moyeu 10 et de réorienter les fissures F et criques de sorte qu’elles se propagent non plus vers le moyeu 10 mais suivant une direction sensiblement tangentielle (voir les flèches sur la Fig. 4). En effet, les contraintes contournent les passages traversants 30 formés dans le moyeu 10, ce qui a pour effet de les redresser et d’éviter que les fissures 6 et les criques ne se propagent vers le moyeu 10.In order to limit the risk of damage to the hub 10 in the event of propagation of a crack F (or a crack), in particular of a crack F (or crack) formed at the level of the foot 22 of one of the vanes 20, at least two through-passages 30 (FIG 3) are formed in the rim 12 of the hub 10 at each blade root 20. These through-passages 30 make it possible to control the direction of the stresses in the hub 10 and to reorient the cracks F and cracks so that they propagate not to the hub 10 but in a substantially tangential direction (see the arrows in Fig. 4). Indeed, the constraints bypass the through passages 30 formed in the hub 10, which has the effect of straightening them and preventing cracks 6 and cracks from propagating towards the hub 10.
En cas de formation et de propagation d’une fissure F (ou d’une crique) au niveau du pied 22 d’une aube 20, le risque d’endommagement du moyeu 10 est donc fortement limité. Dans les cas extrêmes, l’aube 20 adjacente à la fissure F (respectivement à la crique) peut éventuellement se désolidariser du moyeu 10 (perte d'aube 20) : toutefois une telle perte est acceptable dans une turbomachine, ce qui n’est pas le cas de la rupture d’un moyeu 10 dont l’énergie est beaucoup plus importante.In the event of formation and propagation of a crack F (or a crack) at the foot 22 of a blade 20, the risk of damaging the hub 10 is therefore severely limited. In extreme cases, the blade 20 adjacent to the crack F (respectively at the crack) may eventually become disconnected from the hub 10 (blade loss 20): however, such a loss is acceptable in a turbomachine, which is not not the case of the rupture of a hub 10 whose energy is much greater.
Avantageusement, la réalisation des passages traversants 30 dans le moyeu 10 présente en outre l’avantage de réduire de manière non négligeable la masse du moyeu 10 et donc d’améliorer la consommation spécifique de la turbomachine comprenant le moyeu 10. Par exemple, pour un disque aubagé monobloc 5 comprenant trente-quatre aubes 20, le moyeu 10 comprend au moins soixante-huit passages traversants 30 (au moins deux passages traversants 30 sous chacune des aubes 20) ce qui permet d’atteindre une réduction de masse de l’ordre de 5% par rapport à la masse totale du disque aubagé monobloc 5.Advantageously, the embodiment of the through passages 30 in the hub 10 has the additional advantage of significantly reducing the weight of the hub 10 and thus improving the specific consumption of the turbomachine comprising the hub 10. For example, for a one bladed disc 5 comprising thirty-four vanes 20, the hub 10 comprises at least sixty-eight through-passages 30 (at least two through-passages 30 in each of the vanes 20) which makes it possible to achieve a mass reduction of the order 5% of the total mass of the blisk 5.
Par traversant, on comprendra ici que chaque passage 30 débouche à la fois dans la face amont 16 et dans la face aval 18 du moyeu 10.By crossing, it will be understood here that each passage 30 opens into both the upstream face 16 and the downstream face 18 of the hub 10.
Les passages traversants 30 sont rectilignes et peuvent présenter toute forme adaptée. Plus précisément, les passages traversants 30 présentent une forme cylindrique définie par une génératrice, la section transversale des passages traversants 30 pouvant être quelconque.The through passages 30 are rectilinear and may have any suitable shape. More specifically, the through passages 30 have a cylindrical shape defined by a generator, the cross section of the through passages 30 can be any.
Une largeur maximale de chaque passage traversant 30 est de préférence au moins égale à la moitié du rayon de raccordement R et au plus égale à la moitié d’une épaisseur e minimale de la jante 12.A maximum width of each through passage 30 is preferably at least equal to half the connecting radius R and at most equal to half a minimum thickness e of the rim 12.
Ici, on comprendra par largeur d’un passage la distance entre deux droites parallèles (ou « lignes d’appui) qui sont tangentes à la courbe fermée formée par la périphérie du passage traversant 30 en deux points distincts. Dans le cas d’un passage traversant 30 circulaire, la largeur maximale est égale au diamètre externe du passage. En variante, la périphérie du passage peut être carrée, rectangulaire ou ovoïde, la largeur maximale correspondant alors à la diagonale du carré ou du rectangle, ou au grand axe (largeur maximale) de la forme ovoïde.Here, the width of a passage will be understood as the distance between two parallel straight lines (or "support lines") which are tangent to the closed curve formed by the periphery of the through passage 30 at two distinct points. In the case of a circular through passage 30, the maximum width is equal to the outer diameter of the passage. Alternatively, the periphery of the passage may be square, rectangular or ovoid, the maximum width then corresponding to the diagonal of the square or rectangle, or the major axis (maximum width) of the ovoid shape.
Par ailleurs, par rayon de raccordement R, on comprendra ici la dimension du rayon du cercle fictif permettant de raccorder un pied 22 d’aube donné et la jante 12 (voir Fig. 4). Enfin, par épaisseur e minimale de la jante 12, on comprendra la dimension radiale minimale de la jante 12 suivant un axe s’étendant radialement par rapport à l’axe longitudinal X du moyeu 10.Moreover, by connecting radius R, the size of the radius of the fictitious circle for connecting a given blade root 22 and the rim 12 (see FIG. Finally, by minimum thickness e of the rim 12, it will be understood the minimum radial dimension of the rim 12 along an axis extending radially with respect to the longitudinal axis X of the hub 10.
Dans une forme de réalisation, les passages traversants 30 présentent une section circulaire. Dans ce cas, les passages traversants 30 peuvent être facilement réalisés par perçage du moyeu 10 à l’aide de moyens conventionnels.In one embodiment, the through passages 30 have a circular section. In this case, the through-passages 30 can be easily made by drilling the hub 10 using conventional means.
En variante, la section des passages traversants 30 peut être différente, auquel cas un brochage du moyeu 10 à l’aide de broches spéciales peut être réalisé.Alternatively, the section of the through passages 30 may be different, in which case a pinning of the hub 10 with special pins can be realized.
Les passages traversants 30 s’étendent globalement suivant l’axe longitudinal X du moyeu 10. On notera toutefois que la génératrice de la forme cylindrique des passages traversants 30 peut soit être parallèle à l’axe longitudinal X, soit former un angle non nul avec cet axe X.The through-passages 30 extend generally along the longitudinal axis X of the hub 10. It will be noted, however, that the generatrix of the cylindrical shape of the through-passages 30 may either be parallel to the longitudinal axis X, or form a non-zero angle with this X axis.
Si l’on définit un référentiel (x, y, z) cartésien de sens direct, dans lequel le centre O du repère est situé à l’intersection entre la génératrice et la face amont 16, l’axe Ox est confondu avec l’axe X du moyeu et l’axe Oz s’étend sensiblement verticalement lorsque le moyeu 10 est en utilisation et s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe Ox, un angle formé entre la génératrice et l’axe Oy est compris entre -30° et +30° et un angle formé entre la génératrice et l’axe Oz est compris entre -30° et 30°.If we define a direct Cartesian reference (x, y, z), in which the center O of the coordinate system is located at the intersection between the generator and the upstream face 16, the axis Ox coincides with the X axis of the hub and the axis Oz extends substantially vertically when the hub 10 is in use and extends in a plane perpendicular to the axis Ox, an angle formed between the generator and the axis Oy is between - 30 ° and + 30 ° and an angle formed between the generatrix and the axis Oz is between -30 ° and 30 °.
Dans une forme de réalisation, la génératrice de la forme cylindrique des passages traversants 30 (qui est parallèle à l’axe de symétrie des passages 30, lorsque leur section est circulaire) s’étend sensiblement parallèlement à la surface 14 radialement intérieure de la veine et suivant la direction de la corde (segment de droite reliant le bord d’attaque et le bord de fuite) de l’aube 20 associée (c’est-à-dire l’aube 20 du moyeu 10 qui s’étend à proximité du passage traversant 30) dans l’écoulement qui traverse le moyeu.In one embodiment, the generatrix of the cylindrical shape of the through passages 30 (which is parallel to the axis of symmetry of the passages 30, when their section is circular) extends substantially parallel to the radially inner surface 14 of the vein and in the direction of the rope (straight segment connecting the leading edge and the trailing edge) of the associated blade 20 (i.e. the blade 20 of the hub 10 which extends in the vicinity through passage 30) in the flow through the hub.
Plus précisément, dans cette forme de réalisation, la génératrice de chaque passage 30 s’étend sensiblement parallèlement à une tangente moyenne à la surface 14 radialement externe du moyeu 10 (inclinaison « haut/bas » par rapport à l’axe longitudinal X).More specifically, in this embodiment, the generatrix of each passage 30 extends substantially parallel to an average tangent to the radially outer surface 14 of the hub 10 (inclination "up / down" with respect to the longitudinal axis X).
Par ailleurs, si l’on détermine un axe compris dans un plan tangentiel par rapport à l’axe longitudinal et passant par le bord d’attaque et le bord de fuite au niveau du pied 22 des aubes 20, cet axe dit de calage forme un angle non nul avec l’axe longitudinal X (généralement connu sous le nom d’« angle de calage ») et définit la direction de la corde de l’aube dans l’écoulement, la génératrice du passage traversant 30 s’étend alors sensiblement parallèlement à cet axe. En d’autres termes, chaque aube 20 s’étend suivant une direction définissant un axe de calage au niveau de son pied (confondu avec sa corde), un angle entre l’axe de calage et l’axe longitudinal X définissant l’angle de calage de l’aube 20, et l’axe d’extension de chaque passage traversant 30 est sensiblement parallèle à l’axe de calage de l’aube 20 associéeMoreover, if an axis lying in a plane tangential to the longitudinal axis and passing through the leading edge and the trailing edge at the foot 22 of the vanes 20 is determined, this so-called wedge axis forms a non-zero angle with the longitudinal axis X (generally known as the "wedge angle") and defines the direction of the dawn rope in the flow, the generator of the through passage 30 then extends substantially parallel to this axis. In other words, each blade 20 extends in a direction defining a wedge axis at its foot (merged with its rope), an angle between the wedge axis and the longitudinal axis X defining the angle 20 of the blade 20, and the axis of extension of each through passage 30 is substantially parallel to the axis of setting of the associated blade 20
Les passages traversants 30 s’étendent globalement parallèlement les uns aux autres. Les génératrices des formes cylindriques des passages traversants sont donc sensiblement parallèles les unes aux autres.The through passages 30 extend generally parallel to each other. The generatrices of the cylindrical shapes of the through passages are therefore substantially parallel to each other.
De plus, les passages traversants 30 présentent tous une forme et des dimensions identiques.In addition, the through passages 30 all have a shape and dimensions identical.
Enfin, comme indiqué plus haut, au moins deux passages traversants 30 sont formés dans la jante 12 du moyeu 10 au niveau de chaque pied d’aube 22. Dans une forme de réalisation les deux passages traversants 30 au niveau de chaque aube 20 sont positionnés de part et d’autre du pied 22 de l’aube 20 associée.Finally, as indicated above, at least two through-passages 30 are formed in the rim 12 of the hub 10 at each blade root 22. In one embodiment, the two through-passages 30 at each blade 20 are positioned on either side of the foot 22 of the associated blade 20.
Le cas échéant, des passages traversants supplémentaires peuvent être formés dans la jante 12 ou dans le moyeu 10. On notera cependant que ces passages traversants supplémentaires ne participent globalement pas au changement de direction des contraintes dans le moyeu 10 et ont alors pour principale fonction de réduire la masse du moyeu 10.If necessary, additional through-passages may be formed in the rim 12 or in the hub 10. However, it will be noted that these additional through-passages do not generally participate in the change of direction of the stresses in the hub 10 and then have the main function of reduce the weight of the hub 10.
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